摘 要

本文题目是1750箱支线集装箱船主机选型及动装设计。文中对船舶进行了主机优化选型，动力装置优化设计，动力辅助机械的计算与选型。

本文主要包括：主推进动力装置设计，主机选型，其他辅助机械的计算与选型及机舱设备布置。

其中动装设计与主机选型是根本，动装设计与主机选型中由阻力计算为基础进行的机浆匹配最为关键。阻力计算采用爱尔法，螺旋桨计算采用经验公式，主机选型依托国际船舶网等，各种辅助机械用经验公式和国际船舶网进行计算和选型。

接着完成各个设备选型并做出一个较为详细的设备明细表，完成机舱设备布置的说明及其相应的图纸。

最后是轮机说明书的各个管系的部分，其中燃油管系和滑油管系最为重要。轮机说明书会根据轮机手册重点讲各个管系的内容和要求。

关键词：主推进动力装置；动装设计；主机选型；机舱设备布置

Abstract

The topic of this paper is the main engine selection and the power plant design of the 1750 TEU Ocean Branch container. In this paper, container have the main engine optimized selection, the power plant optimized design, the calculation and selection of the power auxiliary machinery.

It is mainly made of: the main propulsion power plant design, the main engine selection, the calculation and selection of the other auxiliary machinery and the engine room equipment layout.

It is fundamental that the power plant design and the main engine selection, in which machine-pulp matching is the most critical that is based on the resistance calculation. The resistance calculation uses Alpha, the propeller calculation uses an empirical formula, the main engine selection depends on the international ship network, various auxiliary machinery uses empirical formulas and the international ship network to calculate and select.

Then to finish the selection of each equipment and get the more detailed equipment schedule, finish the instructions and the corresponding drawing of the engine room equipment layout.

The last is part of each pipe system in engine instruction, among them, the fuel pipe system and the lubrication pipe system is most important. Engine instruction will focused on the content and the require of each pipe system by engine manual.

Key words: the main propulsion power plant; the power plant design; the main engine selection；the engine room equipment layout

目录

第1章 绪论 1

第2章 主机选型及论证 2

2.1设计任务书 2

2.2阻力近似计算 2

2.2.1基本要素的计算 2

2.2.2爱尔法阻力计算 2

2.3螺旋桨参数的确定 3

2.3.1主推进装置的选择 3

2.3.2螺旋桨的设计因素 4

2.3.3螺旋桨基本参数的确定 4

2.4初步机桨匹配 5

2.5主机优化选型 6

2.5.1主机选型的考虑 6

2.5.2主机型号的确定 7

2.6机桨终极匹配 7

第3章 机械设备估算及选型 10

3.1船舶主要参数 10

3.1.1船舶的主要参数 10

3.1.2燃油种类 10

3.2主要的航行设备 10

3.2.1主机 10

3.2.2柴油发电机组 11

3.2.3废气/燃油组合锅炉 13

3.3动力系统的计算 13

3.3.1燃油系统的计算与选型 13

3.3.2滑油系统的计算与选型 19

3.3.3冷却系统的计算与选型 22

3.3.4压缩空气系统的计算与选型 23

3.3.5排气系统 24

3.3.6舱底水系统的计算与选型 24

3.3.7压载水系统的选型 25

3.3.8消防系统的计算与选型 25

3.3.9供水系统的计算与选型 26

第4章 设备明细表 29

第5章 轮机说明书 34

5.1机舱及轴系 34

5.1.1机舱布置 34

5.1.2轴系布置 34

5.2燃油系统 35

5.2.1概述 35

5.2.2燃油供应系统 35

5.2.3燃油净油系统 35

5.2.4燃油驳运系统 35

5.2.5燃油泄放系统 35

5.2.6燃油舱柜 36

5.3滑油系统 36

5.3.1滑油供应系统 36

5.3.2滑油净油系统 36

5.3.3滑油驳运系统 36

5.3.4滑油泄放系统 36

5.3.5滑油舱柜 36

5.4压缩空气系统 36

5.4.1起动空气系统 36

5.4.2控制空气系统 37

5.5冷却水系统 37

5.6消防系统 37

5.7船舶系统 38

5.7.1舱底水系统 38

5.7.2压载水系统 38

5.7.3疏排水系统及生活污水系统 38

5.7.4加热系统 38

5.7.5空气管、测量管及注入管系统 38

结论 40

参考文献 41

致谢 42

绪论

本文题目是1750箱支线集装箱船主机选型及动装设计。

从近现代发展历史来看，在世界贸易往来中航运扮演者一个无可替代的角色。郑和下西洋的文化物资交流，海上丝绸之路，哥伦布发现新大陆，大英帝国的日不落传奇等等，这些例子无一不验证了航运的重要性。航运的中心是船舶，船舶的中心是船舶动力装置，船舶动力装置的中心是主推进系统。因此主机选型和船舶动力装置的设计就显得尤为重要。主机选型与动装设计主要包括了：确定动力装置的形式，船体阻力计算，机桨匹配，主机选型，辅助机械的计算与选型^[1]。

在我国大力推进中国制造2025、大力修建航空母舰的情况下，认真学习和研究船舶主机选型和动装设计是十分有必要的。作为一名轮机人，本次设计更是对我大学所学的一次综合检验，它会指引我们向更深处学习。

本文的主要任务是：船舶主机选型、动力装置设计、动力辅助机械设计

主机选型及论证

2.1设计任务书

给定主尺度及其相关要素：

表2.1

2.2阻力近似计算

2.2.1基本要素的计算

船舶主尺度有很多重要的基本参数，其中为了阻力计算需要先计算以下几个数值。如：B/T，C_B，L/Δ^1/3，Δ^0.64等。

算得：B/T=2.905，C_B=0.4487，L/Δ^1/3=6.1155，Δ^0.64=565.80。

其中基础数据：1kn=1852/3600m/s=0.5144m/s，1kW=0.735马力

2.2.2爱尔法阻力计算

阻力近似计算的方法有很多，例如：海军系数法、爱尔法^[2][3]。考虑到查表来源问题，以及手中资料有限，本文使用爱尔法进行船舶阻力近似计算。主要文献有船舶原理张振家版、船舶原理盛振邦版、船舶原理陈祖庆版。

以下给出爱尔法计算步骤：

1. V_S=20.5kn，
3. 由于，以及L/Δ^1/3=6.1155，查船舶原理张振家版，图7-15。算得C₂=410。
4. 由于，查船舶原理张振家版，表7-2。可得：单桨、标准C_B=0.64，。
5. 基于标准C_B，实际C_B比其小29.90%。即瘦29.90。
6. 基于查船舶原理张振家版，表7-3及其Excel趋势图，C_B修正百分值为 14。
7. 变化量Δ₁=410×（ 14%）= 57.4。
8. 修正值C₂=467。
9. 根据上式结果，计算得变化量Δ₂=-19。
10. 修正值C₃=448。
11. 根据，查船舶原理张振家版，表7-2可得：标准X_B，距船中%L为后1.0（本船为单桨船，下节会讲到）。
12. 根据已知，实际值为后1.5，所以变化量为后0.5。
13. 查船舶原理张振家版，图7-4（B），根据后0.5，，查得Δ₃=0。故C₄=448。
14. 水线长度修正，计算得Δ₄=-0.395，修正值C₅=447.6。即最终C=447.6。
15. V³=8615.125，算得EHP=10890马力，P_e=0.735×EHP=8004.27kW。

2.3螺旋桨参数的确定

2.3.1主推进装置的选择

根据船舶类型及其设计任务书，本文选用柴油机动力装置、螺旋桨推进，进一步选择效率高的低速柴油机直接连接传动螺旋桨（LDF），且为单桨。